Десять лет назад водолазы достали из каюты затонувшего в 1592 году английского корабля полупрозрачный параллелепипед, выточенный из куска исландского шпата. В 2011 году группа французских физиков выступила с заявлением о том, что этот предмет – не что иное, как мифический компас викингов, «солнечный камень», позволявший определять положение солнца на небе даже в пасмурную погоду. 6 марта 2013 года физико-математический журнал Лондонского Королевского общества Proceedings of the Royal Society A опубликовал статью, в которой содержатся результаты экспериментов, доказывающих и показывающих, что обнаруженный кусок исландского шпата действительно является простейшим, но надежным навигационным прибором.
Теперь обо всем по порядку. Затонувший корабль лежит и по сей день у острова Олдерни (Alderney), одного из Нормандских островов, что рассыпаны в проливе Ла-Манш между английским и французским побережьями. Открыл место крушения еще в 1977 году местный рыбак: он поднял на поверхность вместе со своими ловушками для омаров мушкетное дуло. Через некоторое время там же были найдены чугунная пушка и несколько мелких артефактов, в том числе старинная глиняная курительная трубка, оловянные ложка и миска.
Настоящие работы на корабле начались только в 1990 году, а в 1992-м были опубликованы первые результаты. Археологам удалось датировать время крушения судна началом 1590-х годов. В этом им помогла находка свинцовых гирь с монограммой королевы Елизаветы I. Такие гири начали лить только в 1587 году. Найденные на корабле фунтовые и двухфунтовые образчики имели явные следы износа, следовательно, они были в ходу уже несколько лет. Архивисты же разыскали сообщение о крушении корабля у берегов Олдерни в ноябре 1592 года. Корабль вез курьера к Джону Норрису, командующему английскими войсками в Бретани (англичане в это время помогали французскому королю Генриху IV воевать с католиками-испанцами на континенте).
Корабль эпохи Елизаветы I не мог не стать меккой для английских подводных археологов, и изучение места крушения у Олдерни продолжалось еще десять лет. В 2003 году водолазы обследовали помещение, предположительно капитанскую каюту, и обнаружили в ней циркуль-измеритель (инструмент, используемый для определения расстояний на навигационной карте) и прямоугольный кусок беловатого камня. Последняя находка заинтересовала Ги Ропара (Guy Ropars), физика из Реннского университета (Ренн – административный центр региона Бретань).
Ги Ропар и Альбер Лефлох
Фото: ouest-france.fr
В 2011 году Ропар и его коллега Альбер Лефлох (Albert Le Floch) рассказали прессе о том, что уже несколько лет занимаются проблемой «солнечного камня» – упомянутого в одной из исландских саг предмета, позволявшего средневековым скандинавским мореплавателям определять положение солнца на небосводе в пасмурную погоду.
Гипотеза о том, что «солнечные камни» – это отшлифованные куски исландского шпата, не нова, ею много занимались и археологи, и физики, и просто энтузиасты. Интересное оптическое свойство этого минерала – двойное лучепреломление – описал еще в XVII веке датчанин Расмус Бертолин. Речь идет о том, что луч света, проходящий сквозь кристалл, расщепляется на две составляющие и формирует одновременно два изображения на обратной стороне кристалла. Лучи имеют различную поляризацию, поэтому взаимная яркость изображений зависит от поляризации исходного света (солнечный свет, как известно из Релеевской модели, поляризован). Глядя на небо сквозь кристалл и подбирая его ориентацию так, чтобы яркость изображений была одинакова, можно определить местоположение солнца.
В 2007 году в уже упоминавшемся физико-математическом журнале Лондонского Королевского общества появилась статья исследователей из Венгрии, Швеции и Швейцарии о принципиальной возможности использования викингами исландского шпата для ориентирования в трудных погодных условиях. Статья была принята с большим энтузиазмом, и группа Ги Ропара и Альбера Лефлоха к 2011 году провела серию экспериментов с куском шпата, вставленным в специальный деревянный футляр. Оказалось, что простое устройство позволяло определять местоположение солнца с точностью до одного градуса – великолепный результат.
Датский археолог Торкильд Рамскоу (Thorkild Ramskou) еще в 1969 году опубликовал научно-популярную книгу, в которой впервые высказал гипотезу о тождестве «солнечного камня» и исландского шпата. Ему же принадлежит термин «компас викингов». Эта и появившаяся в 1981-м вторая книга Рамскоу о навигации викингов пользовалась успехом в Скандинавии. Норвежец Лейф Карлсен (Leif Karlsen), профессиональный моряк и энтузиаст-«реконструктор», в 2003 году опубликовал книгу о мореплавании викингов, в которой описал свой опыт работы с кристаллами исландского шпата.
Тогда же, в 2011 году, Ропар и Лефлох специально отметили, что их работа – это гипотетическая реконструкция: ни одного подлинного «солнечного камня» на раскопках никто никогда не находил. Но тогда же стало известно, что университет Ренна получил возможность исследовать находку с корабля, затонувшего у Олдерни. Исследование камня и опыты с ним заняли около года. Ропар и его коллеги показали, что, несмотря на четыреста лет, проведенные в воде и песке, кристалл сохранил свои оптические свойства и демонстрирует отличные качества: погрешность при определении положения солнца составляет примерно один градус.
Таким образом, Ропару удалось не только экспериментально объяснить успехи викингов в мореплавании, но и переменить наши представления об уровне навигационных знаний в Англии в конце XVI века. Теперь мы понимаем, что в это время капитаны, во всяком случае некоторые, не полагались только на компасы для определения направления, а использовали и надежный исландский минерал. Получается, что за полтысячи лет, пролегшие между викингами и елизаветинскими мореходами, метод не был утрачен, хотя о нем не сохранилось никаких письменных сведений.
В истории археологии известно не так много случаев, когда теоретическое и практическое обоснование гипотезы предшествует находке артефакта. Огромная удача для всех – и физиков, и лириков. Наверняка сторонники открытия викингами Нового Света уже потирают руки в предвкушении новых баталий со своими противниками, а фанатики-елизаветинцы получили очередное доказательство превосходства англичан над прочими морскими державами того времени. Русский читатель, возможно, усмехнется и не удержится от цитаты из «Евгения Онегина»: «И даль свободного романа / Я сквозь магический кристалл / Еще не ясно различал».